Последовательное соединение звеньев. Лабораторная работа №1

1.

Лабораторные
работы

2.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВО «ВЯТГУ»)
Электротехнический факультет
Кафедра «Электропривода и автоматики промышленных установок»
Лабораторная работа №1
Последовательное соединение звеньев
Вариант 5-2
По дисциплине «Теория автоматического управления»
Выполнил студент (ка)
группы МРб-2801
____________/______________/
(подпись)
Руководитель к.ф.-м.н.
_____________/_Рычков В.В. __/
(подпись)
Киров 2018

3.

Лабораторная работа №1
Последовательное
соединение звеньев

4.

Цель работы
Изучить свойства типовых динамических звеньев и
системы,
состоящей
из
последовательного
соединения звеньев первого порядка. Научиться, по
виду ЛАЧХ оценивать характер переходных
процессов при ступенчатом входном воздействии.
1
X0
1
T1 p 1
2
X1
k1
k1 T2 p 1
1
X0
5
X2
k3 T4 p k4
k3 1 T4 p k5
2
X1
1
0,156 p 1
3
X5
k2
T3 p 1
5
1
1 0,1 p 1
4 0, 2 p 1
0, 2
p 1
4
X2
X3
3
X5
X3
1
0,176 p 1
k1
k2
k3
k4
k5
T1
T2
T3
T4
1
1
4
1
1
0,156
0,1
0,176
0, 2

5.

Таблица 1
Вариант
k1 k2
k3
k4
k5
T1,с
T2,с
T3,с
T4,с
1-1
1
1
0.5
1
1
0.156
0.1
0.176
0.2
1-2
1
1
4
1
1
0.156
0.1
0.176
0.2
1-3
1
1
4
0
1
0.156
0.1
0.176
0.2
2-1
1
1
0.5
1
1
0.208
0.1
0.264
0.2
2-2
1
1
4
1
1
0.208
0.1
0.264
0.2
2-3
1
1
4
0
1
0.208
0.1
0.264
0.2
3-1
1
1
0.5
1
1
0.412
0.2
0.088
0.44
3-2
1
1
4
1
1
0.412
0.2
0.088
0.44
3-3
1
1
4
0
1
0.412
0.2
0.088
0.44
4-1
1
1
0.5
1
1
0.208
0.1
0.176
0.44
4-2
1
1
2
1
1
0.208
0.1
0.176
0.44
4-3
1
1
2
0
1
0.208
0.1
0.176
0.44

6.

Программа самостоятельной работы
1. По заданным параметрам своего варианта (табл. 1)
рассчитать и построить аппроксимированные и точные
логарифмические амплитудные (ЛАЧХ) и фазовые (ЛФЧХ)
частотные
характеристики
каскадов
звеньев:
1; 1-2; 1-2-5-3.
2. По заданным вариантам остальных двух членов бригады
построить аппроксимированные ЛАЧХ каскада 1-2-5-3.
3. Построить приближенные переходные функции и
определить основные показатели переходного процесса при
ступенчатом входном воздействии в указанных каскадах
звеньев (1; 1-2; 1-2-5-3) для своего варианта и в каскаде 1-25-3 для остальных вариантов своей бригады.
4. Результаты расчёта свести в таблицы и графики.

7.

Программа работ в лаборатории
1. Собрать исследуемую систему в рабочем поле
компьютера в соответствии с заданной структурной
схемой (рис. 1).
2. С помощью компьютера снять кривые переходных
процессов на выходах 1,2 и 3 звеньев системы при подаче
на вход звена 1 единичного ступенчатого воздействия.
3. Определить основные показатели переходных процессов
(установившееся x
и максимальное xm
отклонения, перерегулирование , время переходного процесса
t p ), занести в таблицы и сопоставить их с расчётными
значениями.

8.

Системы координат
1лог 50 мм
L( ), лог
1
80
80
1дек 50 мм
0
( ), гр
90 45мм
2
lg , дек
1
2
lg , дек
60
0
22,5
45
22,5
90
1

9.

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ L1, ϕ 1
Х0
1
0,156 p 1
Х1
1
1
W1 ( p)
àï åðèî äè÷åñêî åçâåí î .
T1 p 1 0,156 p 1
1дек
lg 1 0;
1лог
1
1
lg lg 1 lg
0,81.
T1
0,156 (2 знака после запятой)
1

10.

L( ), лог
аппроксимированная
0
0,15
0
ЛАЧХ
0,81
1
1
lg , дек
L1
точная
ЛАЧХ
( ), гр
0
1
lg , дек
45
1дек
1лог
0,81
1
90
1

11.

Построение переходной функции после
первого звена
х
х0
1
0,982
0,95
0,865
х
Теория
Практика
х1
0, 632
0
0,156
0,312 0, 468
0, 624
0 Т1
1 Т1
2 Т1
4 Т1
3 Т1
t, c
t, c
0
0,156 сек - 3 клеточки;
0,208; 0,412 сек – 4 клеточки.